建筑基坑管井井點降水施工工法(共8頁)

1、建筑基坑管井井點降水施工工法1前 言 在地下水位以下的含水豐富的土層中開挖大面積基坑時，采用一般的明溝排水方法，常會遇到大量地下涌水，難以排干。當遇到粉、細砂層時，還會出現(xiàn)嚴重的翻漿、冒泥、流砂現(xiàn)象，不僅使基坑無法挖深，而且還會造成大量水土流失，使邊坡失穩(wěn)或附近地面出現(xiàn)塌陷，嚴重時還會影響附近建筑物的安全，當遇到有此種情況出現(xiàn)，一般應采用人工降低地下水位的方法施工。 管井井點排水作為人工井點降水方法中的一種，因其具有設備簡單，施工方便，降水量大等特點已成為地下水位豐富的建筑基坑降水的常用方法。掌握該方法在項目上的應用，不僅可使公司相關技術人員掌握建筑基坑降水排水上的一門常用的施工方法，而且也可

2、豐富鉆前工程上的降排水的施工途徑。 2特點 管井井點又稱大口徑井點。它具有排水量大,抽水效果好,施工井點少,各井點相互獨立,設備簡單；而且，井點降水可大大改善施工操作條件，提高工效，加快施工進度，工程費用較低等特點,是人工降低地下水位中被經(jīng)常采用的降水方式。3適用范圍管井井點降水的施工方法適宜于在含水層的滲透系數(shù)在1.0200m/d范圍內的,地下水比較豐富的地區(qū)。因其單眼井排水量大、可由淺到深進行動態(tài)降水，該方法可適用各種水文地質條件，可降低的水位深度達35m。4工藝原理和設計概述 管井井點作為井點排水方法的一種，是在基坑開挖前，沿開挖基坑的四周、或一側、兩側埋設一定數(shù)量深于坑底的井點濾水管或

3、管井，以總管連接或直接與抽水設備連接從中抽水，使地下水位降落到基坑底0.51.0m以下。4.1工藝原理 管井井點降水的工藝原理是用水泵將土中水分排除后，利用土體中動水壓力的減小或消除，大大提高了邊坡的穩(wěn)定性，邊坡可放坡，可減少土方開挖量；另外，由于滲流向下，動水壓力向下，井點降水法的實施可增加土顆粒間的壓力使坑底土層更加密實；因此，采用管井井點降水法降低地下水位，可使施工人員在無水干燥的條件下開挖土方和進行基礎施工。不但可避免大量涌水、冒泥、翻漿，而且即使在粉細、粉土地層開挖基坑，也可防止流沙現(xiàn)象的發(fā)生。4.2設計概述主要根據(jù)場區(qū)降水要求、降水范圍、水文地質情況、場區(qū)外臨近建筑物等方面的資料,

4、結合大口徑鉆孔樁成孔技術和水井成井技術進行技術設計,設計步驟如下。 4.2.1單井設計包括單井成井直徑、成井井深、井身構造三個方面。1 成井直徑:在設計時結合施工成井技術、降水速度、抽水機具的下入,一般成孔直徑為400700 之間。2 成井井深:以大于地下水降深底平面2 m4 m 為宜。3 井身構造:目前一般采用鋼管濾管、水泥濾管、鋼筋籠濾管。 4.2.2 降水場區(qū)井數(shù)確定根據(jù)開挖場區(qū)基坑面積、設計井深和井徑、單井影響范圍,求出整個場區(qū)的排水量和單井排水量,來得出降水井數(shù)。降水井數(shù)的確定還應考慮單井井距。 4.2.3降水井位的安排井位安排時主要根據(jù)開挖基坑外邊緣結構考慮,當開挖基坑外邊緣有護坡

5、樁時,降水井位置設計應距離護坡樁外邊凈距離1. 0 m1. 5 m;無護坡樁時,其設計應考慮放坡坡度,并距離坡度上邊緣1. 5 m 左右即可。5工藝流程和操作要點5.1 工藝流程 5.1.1管井井點降水的施工工藝流程見圖1. 5.1.2 施工步驟 1 測量防線，定好井位，按施工圖放出井的中心點。 2 以定好的井位點為中心，600mm為直徑作圓，向下開0.50m作為井口。 3 用泥漿護壁沖擊鉆機向下鉆孔，鉆至要求深度。 4 成孔后，用鉆機卷揚機提升架安井管。將直徑為300mm井管下入孔內。井管接頭采用焊接工藝。 5 安裝完井管后，在無砂濾水井管外側與井壁之間填礫料。 1）礫料應緩慢填入，防止沖歪

6、井管，一次不可填入過多。 2）接近井口0.50m處，用粘土封嚴，以防地面水、雨水流入。 6 成井完畢后，立即用空壓機洗井活清水抽洗。 1）將空壓機氣管及噴嘴放進井內，先洗上面井壁，然后逐漸將水管下入井底。 2） 打開空壓機，空氣將快速經(jīng)各管壁向井壁程漩渦狀噴射，借氣水混合沖力迅速破壞泥漿壁，并將泥漿及細砂攜帶到井外，直至水清砂盡。 7 安放潛水泵，安裝抽水控制線路，修筑排水溝及沉砂池。成砂池采用C20混凝土底板，M5水泥砂漿磚砌池壁，池壁內外兩層用防水砂漿抹灰一遍，水池內側采用防水采用防水處理。 8 試抽水。并檢修漏水主管、翻轉、不出水的水泵組。抽水采用每井每泵排管（可采用3寸鋼管）降水，地面

7、排管集中到沉砂池，抽出的水經(jīng)過沉砂池過濾后，再集中排入市政管道中，沉砂。池制作位置靠近城市管網(wǎng)接入口的下水道。 9 正式抽水。測定每個管井初始水位、流量。 10 日常監(jiān)控井位放樣作井口、安護筒鉆機就位、鉆孔至設計深度吊放井管回填管壁與井壁間的過濾層洗井安排排水主管，修筑成砂池試抽正常抽水圖1 工藝流程圖5.1.3 施工操作要點1 管井井點設備的制作。管井井點工作時,沿基坑周邊每隔一定距離設置一個管井,每個管井單獨用一臺水泵抽水,從而降低地下水位。根據(jù)管井材料,可分為金屬管井、竹木管管井及混凝土管管井等。目前施工中較為常用的是金屬管井,它的過濾部分采用直徑為200mm以上的鋼筋焊接骨架,外纏鋅鐵

8、絲,再外包孔為12mm的濾網(wǎng),長約23m,其管身直徑為200500mm,吸水管宜為50100mm的膠管或鋼管,抽水時其下端應沉入管井最低水位以下,必要時應裝設逆止閥。抽水機械常采用1020cm的離心水泵,也可采用浸沒式潛水泵或深井泵等。2 管井井點的布置。沿基坑外圍四周呈環(huán)形或沿基坑兩側或一側布置。井中心距基坑邊緣距離,根據(jù)所用鉆機及鉆孔方法而定,當采用沖擊式鉆機用泥漿護壁時為0.51.5m。用套管法時不小于3m,管井的施工深度和間距,根據(jù)需降水面積和深度以及含水層的深度系數(shù)等因素確定。3 管井的施工與使用。管井的滲水井管的施工,宜采用泥漿護壁鉆孔法。即在鉆機鉆孔的同時向孔內投放泥漿,護住井壁

9、,以免地下水滲出時造成塌孔。2）鉆進成孔時，盡量采取快速鉆進,避免鉆進時間過長,鉆具對井壁機械擾動和沖洗浸泡而造成坍孔、縮頸、泥皮過厚等不良現(xiàn)象,以免影響成井降水質量和效果。同時,應根據(jù)地層合理選擇技術參數(shù),調整泥漿粘度和密度,在保證孔壁穩(wěn)定的前提下,盡量降低泥漿的粘度和密度,防止因泥漿過濃和失水量過大而影響滲透能力; 3）鉆孔直徑應比管井外徑大150250mm,井管下沉前應清孔并保持濾網(wǎng)通暢。井管與土壁之間用3 15mm 的礫石填充作為濾層。地面下0.5m以上為黏土填充夯實。下井管時,嚴禁擺動,造成井壁的損壞和坍垮。井管下到設計孔深位置后,稍微向上拉伸提直,固定在孔口中心,使井孔與孔壁之間環(huán)

10、狀間隙均勻合理,便于填礫,提高單井出水率。5）填礫方面。a.礫料選擇。選擇時應根據(jù)場區(qū)內主含水層砂粒直徑和填礫技術要求,一般選擇1 mm8 mm 的混合礫料。b. 投礫。投礫時首先將沖孔器下入距井管內底端100 mm200 mm ,沖洗液通過沖孔器沖洗井管,并通過井管內外側返回地面。在送水同時,向井管外四周間隙內均勻投入混合礫料,礫料頂水而下,不易中途堵塞。隨礫料的不斷投入,及時向上提升沖孔器。礫料填至井口地表2 m 時,則投礫結束,再用粘土分層填實至地表。6）抽水洗井方面。投礫結束后,及時下放潛水泵于井管內水位以下3 m5 m ,迅速起動電源抽水,隨水位不斷下降,水泵也同時下放,直至距井底0

11、. 5 m 左右為止。如此反復進行,直至抽出的水質潔凈、不含泥砂為止。 7）抽水過程中,應經(jīng)常檢查機械部分。如電動機、傳動軸、電流、電壓等。并觀測和記錄管井內水位降深和流量。井管用完后,可用人字拔桿,倒鏈將井管拔出,以備再用。所留孔洞用砂礫填充夯實。6材料和設備管井井點降水施工主要涉及的土建材料有制作吸水管的直徑為50100mm的鋼管（或者塑料管），直徑為200mm上的鋼管、塑料管或混凝土管。用做焊接濾水管的14鋼筋，外包孔眼為12mm濾網(wǎng)。用于建造排水的混凝土管或PVC管材，水泥砂漿，防水劑等等。 由井點管、連接管、排水主管及抽水設備組成的井點設備見表1. 表1序號設備名稱規(guī)格單位數(shù)量1鋼繩

12、沖擊鉆機CZ-22G臺依具體工程量2潛水泵QY253.0套同上3動力總配電箱200KW個同上4動力分配電箱70kw個同上5水泵用開關箱5kw個同上6空壓機5m3臺同上 7勞動組織及安全7.1 降水施工管理及勞動力組織降水施工管理人員組成見表2. 表2工 種職 責主 任負責現(xiàn)場打井總協(xié)調，打井分包隊伍的管理，井料質量的控制和驗收。技術員負責施工方案的編制現(xiàn)場負責人負責打井分包隊伍的現(xiàn)場管理，打井質量的控制。安全、洗井負責人負責現(xiàn)場施工的安全工作、安排洗井作業(yè)。打井隊負責人負責安排打井作業(yè)，管理打井隊日常工作。機械工、降水工負責洗井、現(xiàn)場降水設備安裝、維護，更換壞泵打井工負責打井工作，鉆孔、下井管

13、、井料電工 負責電箱、水泵接線，現(xiàn)場臨電、電箱的維護勞動力力安排見表3.（數(shù)量是以10工程實例的工程量為參考） 表3工種管理人員電工機械工打井員降水工人數(shù)312627.2 施工安全保證措施 1 現(xiàn)場配備專職人員、質檢員、施工員負責施工現(xiàn)場安全檢查。 2 嚴格按照安全規(guī)范用水、用電、機械操作。 3 操作工、電焊工、電工等嚴格按照相關操作規(guī)程操作，持證上崗。 4 所有施工人員及操作人員進場后，均必須進行安全及技術交底。 5 現(xiàn)場監(jiān)測與控制。 1）正常出水規(guī)律為“先大后小，先混后清”。為防范抽水帶走土層中的細顆粒，在降水時要隨時抽出的地下水是否有混濁現(xiàn)象。抽出的水中泥沙含量過大不但會增加周圍的沉降，

14、而且會使井管堵塞，井點失效。 2）降水必然會形成降水漏斗，從而造成周圍地面的沉降，建立沉降系統(tǒng)觀測網(wǎng)，定期進行水位沉降觀測。以便及時了解沉降對周圍環(huán)境的影響，如果沉降較大應及時采取補救措施。 3 ) 井點降水對周圍建筑物造成沉降是由于地下水流動的原因，可采用以下措施預防。 a.減緩降水速度。在臨近被保護的建筑物一側注意觀測水位，適時間隔井位抽水，必要時尚需設置回灌井點。b.防止將土粒帶出的措施。確保井點管周圍砂濾層厚度和施工質量，井點管上部0.50m范圍內用粘土封死，亦可防治土粒帶出。管井在卵石層內才開始采用纏絲濾水管，上部砂層內仍用光壁混凝土管，可有效阻隔砂層進入管井。同時，濾水管進水空隙盡

15、量控制砂層涌出的程度。c.整個降水過程應由業(yè)主委托第三方專業(yè)單位進行基坑及周邊建（構）物的變形觀測工作，一旦出現(xiàn)不利于建筑物穩(wěn)定的變形，及時采取措施進行補救，以免造成不良后果。d.為保證基坑的安全，沉砂池及排水管道應嚴格防滲防漏。8質量要求8.1降水質量要求 1 井管必須直立于井中心，上端應保持水平。 2 精的頂角偏斜不得超過1度，以保證泵組上下井道通暢。 3 每打完一口井要用量測井深，以保證井深偏差20cm。 4 成孔孔徑600mm，偏差10cm. 5 吊放井管，檢查管內外是否有雜物、粘土，以防止影響透水性。 6 洗井后的泥沙量控制在10以內。 7做好成井工序交接驗收記錄。8.2 抽水期間質

16、量控制 1 抽排水管線安裝完畢，試抽水時有漏水。氣現(xiàn)象要及時檢修。 2 如有泵不上水的現(xiàn)象，要及時檢修、更換。 3 及時了解抽水情況，以防止無水干轉燒壞，根據(jù)施工要求確定啟動和暫不抽水井點數(shù)量。 8.3 降水后質量控制 1 降水完畢后，應根據(jù)工程結構特點和土方回填進度，陸續(xù)關閉及撥出井點泵組。土中所留的孔洞應立即砂土填實。如果地基有坑滲等要求時，孔口應按有關要求填塞。 2 拆除井點應自底層開始，在下部井點拆除期間，上部井點應繼續(xù)抽水。 9效益分析 管井井點降水是人工強制性降水中針對豐富地下水的降排較為普及的施工方法，前景廣闊。設備構造簡單，施工方便，不僅能大大改善施工操作條件，提高工效，加快施工進度，而且在同等人工降水方式中具有工程費用較低等特點。以同樣適用于涌水量較大，降水較深的深井井點降水比較，以工程實例xx為例，可節(jié)約造價約25萬元，由此可見，根據(jù)工程的具體情況，正確的選用合理的人工降水方式，不僅將取得良好的經(jīng)濟效益，也能保證基坑在正常施工的環(huán)境下，不對周邊建筑物設施和環(huán)境的安全使用起到根本性的影響。 10應用實例 xxx標段地下車庫基礎工程,總建筑高21.9m，基坑深5.2m.基坑底面積約9800m2,該場地靜止水位埋深為0.53.5m。本工程采用管井井點降水方案，方案設計基坑抽降地下水位從自然地面以下1.01